مقارنة الفولاذ المقاوم للصدأ 304 مقابل 304L مقابل 316

لماذا تتم المقارنة بين 304 و304L و316؟

تنتمي 304 و304L و316 إلى الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي من السلسلة 300، والذي يتميز ببنية بلورية مكعبة مركزية الوجه، وسلوك غير مغناطيسي في الحالة الملدنة بالكامل، والتقوية الأولية من خلال العمل البارد. وهي مخصصة للألواح والألواح والأشرطة المستخدمة في أوعية الضغط والتطبيقات العامة بموجب ASTM A240/A240M. تتشابه الدرجات الثلاث في البنية المجهرية، لكن الاختلافات في محتوى الكربون والموليبدينوم تحدد أدائها في التجميعات الملحومة والوسائط الحاملة للكلوريد.

التركيب الكيميائي

تتبع حدود التركيب أدناه معايير ASTM A240/A240M للألواح والألواح والشرائط.

العنصر (بالوزن%)	304 (S30400)	304L (S30403)	316 (S31600)
الكربون، كحد أقصى	0.08	0.03	0.08
المنغنيز، الحد الأقصى	2.00	2.00	2.00
الفوسفور، الحد الأقصى	0.045	0.045	0.045
الكبريت، الحد الأقصى	0.03	0.03	0.03
السيليكون، الحد الأقصى	0.75	0.75	0.75
الكروم	17.5-19.5	17.5-19.5	16.0-18.0
النيكل	8.0-10.5	8.0-12.0	10.0-14.0
الموليبدينوم	-	-	2.00-3.00
النيتروجين، كحد أقصى	0.10	0.10	0.10

الخواص الميكانيكية

الحد الأدنى لقيم الألواح والألواح والشرائط الملدنة وفقًا لمعيار ASTM A240/A240M.

ملكية	304	304L	316
قوة الشد، دقيقة (MPa)	515	485	515
قوة الخضوع 0.2%، الحد الأدنى (MPa)	205	170	205
الاستطالة بمقدار 2 بوصة (50 مم)، الحد الأدنى (%)	40	40	40
الصلابة القصوى (HRB / HBW)	92 / 201	92 / 201	95 / 217

محتوى الكربون والحساسية وقابلية اللحام

عندما يتم الاحتفاظ بالفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي في نطاق 425-815 درجة (800-1500 درجة فهرنهايت) أثناء اللحام أو الخدمة، يمكن أن يتفاعل الكربون مع الكروم عند حدود الحبوب لتشكيل كربيدات الكروم، مما يستنزف المصفوفة المجاورة للكروم ويجعل الفولاذ عرضة للتآكل بين الحبيبات. وتعرف هذه الظاهرة باسم التحسس. الحد الأقصى بنسبة 0.03% من الكربون لـ 304L يحد من هذا الخطر، لذلك يُفضل 304L للأجزاء الملحومة الثقيلة التي لا يمكن تلدينها بالمحلول بعد اللحام. يزيد الموليبدينوم الموجود في 316 (2.00-3.00%) من مقاومة التآكل والشقوق في بيئات الكلوريد مثل مياه البحر والمحلول الملحي، وهو السبب الرئيسي لاختيار 316 على 304.

إرشادات التطبيق

304 هي درجة الأغراض العامة للبناء، ومعدات تجهيز الأغذية، وأدوات المطبخ، والزخارف المعمارية والمثبتات. 304L يستخدم لأنابيب المصانع الكيميائية، وصهاريج التخزين الملحومة والأوعية التي تكون فيها المعالجة الحرارية بعد اللحام غير عملية. 316 ويتم تحديدها لمعدات اللب والورق، والأجهزة الصيدلانية والطبية، والهياكل البحرية والساحلية، ومعالجة النفط والغاز والمبادلات الحرارية في خدمة الكلوريد. يتوفر كلا النوعين 304 و316 على نطاق واسع في أشكال الألواح والصفائح والأشرطة والأنابيب والقضبان.

الأسئلة المتداولة

ما هو الفرق الرئيسي بين 304 و 304L؟محتوى الكربون: 304L يحد الكربون إلى 0.03% كحد أقصى مقابل 0.08% كحد أقصى لـ 304، مما يقلل من خطر التحسس أثناء اللحام.

ما هو الفرق الرئيسي بين 304 و 316؟يحتوي 316 على 2.00-3.00% موليبدينوم، مما يحسن مقاومة الكلوريدات والتآكل.

هل 304 و 304L قابلان للتبديل؟في التطبيقات الملحومة بشكل خفيف، غالبًا ما تكون كذلك، ولكن بالنسبة لعمليات اللحام الثقيلة أو الخدمة في نطاق درجة الحرارة الحساسة، فإن 304L هو الخيار الأكثر أمانًا عندما تكون المعالجة الحرارية بعد اللحام غير ممكنة.

هل 316 أقوى من 304؟الحد الأدنى لقوة الشد هو نفسه (515 ميجا باسكال)؛ ميزة 316 هي مقاومة التآكل، وليس القوة.

هل يمكن استخدام 304L في درجة حرارة عالية؟إنه يحتفظ بمقاومة الأكسدة لعائلة 18Cr-8Ni، ولكن هذه الدرجات ليست مصممة لخدمة درجات الحرارة العالية ذات الزحف المحدود.

كيف يمكنني الاختيار بين 304 و304L و316؟قم بتقييم التعرض للكلوريد وحجم اللحام وإمكانية المعالجة الحرارية بعد اللحام، ثم تحقق من التصميم وفقًا لمعايير المنتج ASTM المعمول بها.

الأسئلة المتداولة

س1. ما هي حدود التركيب لكل ASTM A240؟
يحمل 304 و304L الكروم 17.5-19.5 مع النيكل 8.0-10.5 و8.0-12.0 على التوالي والكربون 0.08 و0.03 كحد أقصى؛ 316 يضيف الموليبدينوم 2.00-3.00 مع النيكل 10.0-14.0.

س2. ما هو التحسس؟
إن الاحتفاظ بالفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي في نطاق 425-815 درجة مئوية (800-1500 فهرنهايت) أثناء اللحام أو الخدمة يسمح للكربون بالتفاعل مع الكروم عند حدود الحبوب، مما يؤدي إلى استنفاد الكروم وجعل الفولاذ عرضة للتآكل الحبيبي.

س3. ما هي الخواص الميكانيكية الدنيا؟
304 و316: قوة الشد 515 ميجا باسكال وقوة الخضوع 205 ميجا باسكال؛ 304 لتر: 485 ميجا باسكال و170 ميجا باسكال؛ الاستطالة هي 40٪ لجميع الدرجات الثلاث.

س 4. ما هي الدرجة المفضلة للمقاطع الملحومة الثقيلة؟
304L، لأن الحد الأقصى للكربون بنسبة 0.03% يحد من مخاطر التحسس عندما يكون التلدين بمحلول ما بعد اللحام غير ممكن.

س5. لماذا يستخدم 316 في الهياكل البحرية والساحلية؟
يزيد الموليبدينوم بنسبة 2.00-3.00% من مقاومة التآكل والشقوق في بيئات الكلوريد مثل مياه البحر والمحلول الملحي.